바람 소음의 특성 : 공기 역학 및 기계적 진동의 교향곡
바람 소음 에어컨 팬 모터 에어컨 시스템 작동 중 가장 중요한 소음 공급원 중 하나입니다. 그것은 단순히 "바람 소음"이 아니라 공기 역학 및 기계적 진동의 복잡한 상호 작용으로 인해 발생하는 복잡한 소음입니다. 기술적 인 관점에서 볼 때 풍력 노이즈는 팬 임펠러의 고속 회전에 의해 생성 된 음파로 정의되어 공기와 상호 작용하여 공기 흐름 불안정성, 난기류, 소용돌이 및 압력 변동을 유발합니다. 이 노이즈는 일반적으로 광대역이므로 에너지는 넓은 주파수 범위에 걸쳐 분포되지만 피크는 특정 주파수 (예 : 블레이드 패스 주파수 및 고조파)에서 발생합니다.
바람 소음의 원인 : 4 가지 주요 생성 메커니즘
1. 블레이드 패스 주파수 노이즈 :
이것은 바람 소음의 가장 대표적인 구성 요소입니다. 팬 블레이드가 고속으로 회전하면 공기 또는 고정 구조 (예 : 모터 브래킷 및 volute 혀)를 통해 주기적으로 "절단"하면주기적인 공기 흐름 맥동이 생성됩니다. 이 맥동은 블레이드 패스 주파수 (BPF)로 알려진 특정 주파수 노이즈를 생성합니다. 계산 공식은 다음과 같습니다. BPF = 블레이드 수 × 회전 속도 (RPM). 예를 들어, 7 개의 블레이드가있는 팬과 1200 rpm의 회전 속도는 BPF가 7x (1200/60) = 140Hz입니다. 특정 주파수에 대한 감도가 다양하기 때문에 1-4 kHz 범위의 BPF는 특히 자극적 일 수 있습니다.
2. 소용돌이 소음 소음 :
팬 블레이드, 괄호 및 볼륨과 같은 불규칙한 표면에 공기가 흐르면 불안정한 소용돌이가 형성됩니다. 이러한 와류가 표면에서 벗어나면 임의의 압력 변동을 생성하여 비 병리, 광대역 노이즈를 만듭니다. 소용돌이 흘림 소음은 종종 치찰음 또는 소리로 사운드로 나타납니다. 낮은 풍속에서는 눈에 띄지 않지만 풍속이 높을수록 크게 증가합니다. 이 노이즈를 제어하려면 불필요한 항력 표면과 날카로운 회전을 줄이기 위해 공기 흐름 경로 설계를 최적화해야합니다.
3. 난기류 소음 :
팬 임펠러의 회전은 매우 격동적인 공기 흐름을 만듭니다. 난기류 자체는 다양한 크기의 소용돌이를 포함하는 무작위의 무질서한 액체 운동입니다. 이들 와류의 무작위 운동 및 상호 작용은 또한 광대역 노이즈를 생성한다. 난기류 노이즈는 풍속의 여섯 번째 전력에 비례하여 풍속의 배가마다 난류 소음의 음압 수준이 거의 18 데시벨만큼 증가 함을 의미합니다. 이것이 에어컨이 "전력"모드에서 노이즈가 급격히 증가하는 주된 이유입니다.
4. 공명 소음 :
공명은 팬 블레이드, 볼 루트 또는 전체 에어컨 구조의 고유 주파수가 팬 (예 : BPF)에 의해 생성 된 노이즈 주파수에 가까울 때 발생합니다. 공명은 진동 진폭이 극적으로 증가하여 원래 미묘한 진동 노이즈를 큰 소리로 증폭시킵니다. 이 소음은 종종 "윙윙 거리는"또는 "포효하는"소리로 나타나며 때로는 지각 가능한 진동이 수반됩니다. 공명 노이즈를 제어하려면 구조 재료 최적화, 댐핑 재료 추가 또는 공진 주파수를 이동시키기 위해 구조 설계를 수정해야합니다.
바람 소음 제어 전략 : 설계에서 응용 프로그램으로 포괄적 인 최적화
에어컨이 설치된 팬 모터의 풍력 소음을 효과적으로 줄이기 위해 업계는 전체 제품 설계, 제조 및 설치 프로세스 전체에 통합되는 다양한 기술 측정을 채택했습니다.
1. 임펠러 및 공기 역학적 설계 최적화 :
이것이 바람 소음을 근본적으로 해결하는 열쇠입니다. CFD (Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 블레이드 모양, 곡률, 피치 각도 및 두께를 최적화하여 공기 흐름 분리 및 난류를 줄여서 와류 노이즈를 줄일 수 있습니다. 또한 불평등 한 블레이드 간격 또는 길이를 사용하면 송풍기 팬 (BPF)의 고조파를 효과적으로 방해하여 에너지를 분산시키고 노이즈의 선명도를 줄일 수 있습니다.
2. Volute 및 Air Duct 구조 최적화 :
Volute 디자인은 바람 소음에 미치는 영향에 중요합니다. volute 혀와 임펠러 사이의 간격을 최적화하면 블레이드 절단 중에 공기 흐름 맥동이 줄어들 수 있습니다. 간소화 된 볼 루트 내벽 및 공기 덕트 설계는 공기 흐름 저항, 난기류 및 소용돌이를 감소시켜 소음을 줄일 수 있습니다. 일부 고급 에어컨은 심지어 더 매끄러운 공기 흐름을 달성하기 위해 양방향 공기 흡기 또는 다층 덕트 설계를 사용합니다.
3. 재료 및 진동 및 소음 감소 기술 :
중합체 복합 재료 또는 음색 재료를 사용하여 볼 루트를 제조하고 덕트는 음파를 효과적으로 흡수하고 약화시킵니다. 팬 모터와 에어컨 케이싱 사이의 연결에서 탄성 진동 감금 패드를 사용하거나 댐핑 접착제를 사용하면 모터 진동을 분리하여 구조를 통해 에어컨 패널로 전송되는 것을 방지하여 구조-뼈 노이즈를 감소시킬 수 있습니다.
4. 모터 제어 기술 :
가변 주파수 및 브러시리스 DC (BLDC) 기술의 사용은 현대식 에어컨 팬 모터의 트렌드입니다. BLDC 모터에는 브러시가 없기 때문에 더 매끄럽고 조용히 작동하며 가변 주파수 컨트롤러에 의해 속도가 정확하고 지속적으로 조정될 수 있습니다. 이를 통해 에어컨은 실제 요구에 따라 공기 속도를 조정할 수 있습니다. 저속에서는 소음 수준이 크게 줄어들어 사용자 편의성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
바람 소음 측정 및 평가
전문적으로, 풍력 소음 측정은 일반적으로 무반질 챔버에서 수행되어 측정 결과가 외부 소음의 영향을받지 않도록합니다. 주요 측정 메트릭에는 다음이 포함됩니다.
음압 수준 (DB) : 이것은 노이즈의 음량을 반영합니다. 가중 음압 수준 (DBA)은 일반적으로 인간 귀의 음량에 대한 인식과 더 유사하기 때문에 일반적으로 사용됩니다.
음향 전력 레벨 (DB) : 소스 자체의 노이즈 에너지를 반영합니다. 테스트 환경과 무관하며 제품의 음향 성능을 평가하기위한 기본 메트릭입니다.
스펙트럼 분석 : 다양한 주파수에 걸친 노이즈 분포를 분석하여 블레이드 절단 주파수와 같은 피크 노이즈 레벨을 식별 할 수있어 후속 노이즈 감소 설계의 기초를 제공합니다.
